專利名稱：電梯制動管故障檢測方法、系統(tǒng)和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及制動管技術領域，特別是涉及一種電梯制動管故障檢測方法、一種電梯制動管故障檢測系統(tǒng)以及一種電梯制動管故障檢測裝置。
背景技術：
電梯在不平衡運行中(即:當電梯上行，且對重側重量大于轎廂側重量時；或者當電梯下行，且轎廂側重量大于對重側重量時)，以及電梯在減速制動過程中，馬達起著發(fā)電機的作用，將機械能轉化為電能。變頻調速器通過電動機可以將這一時段的機械能轉變成電能存儲在變頻器直流環(huán)節(jié)的大電容中，此時大電容好比一座儲量有限的小水庫，由機械動能轉變的電能好比儲存在小水庫中的水量。如不及時排放小水庫中注入的水量，則水庫會發(fā)生溢出事故。同理，如不及時泄放大電容中的電量，也會發(fā)生過壓保護事故。目前變頻器泄放大電容中電量的方法是采用制動單元和外加大功率電阻，將大電容中多余電量消耗到外加大功率電阻(即制動電阻)上。電梯制動單元通常工作在頻繁導通、截止狀態(tài):當母線電壓達到放電電壓范圍時就會導通；而當母線電壓低于放電電壓時則截止。一般的制動管短路保護采用制動管的驅動模塊進行檢測，由于制動電阻與制動管是串聯的，使驅動模塊短路保護檢測不準或失效，而且當制動管短路時，控制器也無法獲悉，致使制動電阻一直處于放電狀態(tài)，造成發(fā)熱嚴重，就可能引起制動電阻燒毀甚至引發(fā)火災，造成更大的損失。傳統(tǒng)的檢測技術利用溫度傳感器檢測制動電阻的溫度，但存在溫度檢測處理電路復雜、可靠性較低等問題。

發(fā)明內容
基于此，本發(fā)明提供一種電梯制動管故障檢測方法、系統(tǒng)和裝置，能精確地檢測制動管是否發(fā)生故障，檢測過程簡單、容易實現。一種電梯 制動管故障檢測方法，包括如下步驟:檢測電梯控制柜中制動管集電極和發(fā)射極導通狀態(tài)的持續(xù)時間；根據所述制動管集電極和發(fā)射極導通狀態(tài)的持續(xù)時間判斷所述制動管是否發(fā)生故障。一種電梯制動管故障檢測系統(tǒng)，包括:制動管檢測模塊，用于檢測電梯控制柜中制動管集電極和發(fā)射極導通狀態(tài)的持續(xù)時間；故障判斷模塊，用于根據所述制動管集電極和發(fā)射極導通狀態(tài)的持續(xù)時間判斷制動管是否發(fā)生故障。一種電梯制動管故障檢測裝置，包括制動管檢測電路和故障判斷電路；所述制動管檢測電路的兩個輸入端分別連接至制動電阻的兩端，所述制動管檢測電路的輸出端連接至故障判斷電路的輸入端連接，用于檢測所述制動電阻的放電時間，其中，所述放電時間為制動管集電極和發(fā)射極導通狀態(tài)的持續(xù)時間；
所述故障判斷電路的輸出端連接至電梯控制柜中的開關器件，用于根據所述制動管集電極和發(fā)射極導通狀態(tài)的持續(xù)時間判斷所述制動管是否發(fā)生故障。上述電梯制動管故障檢測方法、系統(tǒng)和裝置，考慮到電梯正常運行時，制動管處于頻繁導通和截止相互交替的狀態(tài)，并且，正常工作時，制動管集電極和發(fā)射極導通(制動電阻放電狀態(tài))的時間很短，為毫秒級，通過檢測電梯制動管集電極和發(fā)射極導通狀態(tài)的持續(xù)時間，根據該持續(xù)時間判斷電梯制動管是否發(fā)生故障；本發(fā)明的檢測精度非常高，檢測過程簡單、容易實現，能有效防止制動管發(fā)生故障導致的制動電阻過熱起火、設備燒毀等嚴重事故。


圖1為本發(fā)明電梯制動管故障檢測方法在一實施例中的流程示意圖。圖2為本發(fā)明電梯制動管故障檢測系統(tǒng)在一實施例中的結構示意圖。圖3為本發(fā)明電梯制動管故障檢測裝置在一實施例中的結構示意圖。圖4為本發(fā)明電梯制動管故障檢測裝置在一實施例中的電路示意圖。圖5為圖3中驅動電路的電路示意圖。
具體實施例方式下面結合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
·
如圖1所示，是本發(fā)明電梯制動管故障檢測方法在本實施例中的流程示意圖，包括如下步驟: S11、檢測電梯控制柜中與制動管串聯連接的制動電阻的放電時間，其中，所述放電時間為制動管集電極和發(fā)射極導通狀態(tài)的持續(xù)時間；電梯正常運行時，制動管處于導通和截止相互交替的狀態(tài)，并且，正常工作時，制動管集電極(c極)和發(fā)射極(e極)導通狀態(tài)的時間很短；若制動管發(fā)生短路故障，則制動管c極和e極會一直處于導通狀態(tài)；分析電梯制動管的上述工作特性，因此本實施例首先獲取電梯制動管c極和e極導通狀態(tài)的持續(xù)時間，通過檢測與所述制動管串聯連接的制動電阻的放電時間，所述放電時間即為所述制動管c極和e極導通狀態(tài)的持續(xù)時間；在電梯控制柜中，制動電阻與制動管串聯；制動管c極和e極導通時，制動電阻放電；制動管c極和e極斷開時，制動電阻無電流通過；故在本實施例中，考慮到制動電阻與制動管串聯的工作原理，即在制動管C、e極導通回路時制動電阻放電，可通過檢測制動電阻的放電時間，從而獲得制動管c極和e極導通狀態(tài)的持續(xù)時間。S12、根據所述制動管c極和e極導通狀態(tài)的持續(xù)時間判斷所述制動管是否發(fā)生故障;由于實際電梯正常運行時，制動管處于導通和截止交替的工作狀態(tài)，制動管C、e極通態(tài)時間很短；制動管導通時間過長，與制動管串聯連接的制動電阻會持續(xù)放電，制動電阻在消耗電能的同時釋放熱能，導致其溫度迅速上升，經常出現制動電阻發(fā)熱起火、設備燒毀等嚴重危害；因此在本步驟中考慮到電梯制動管的工作狀態(tài)，通過制動管c極和e極導通狀態(tài)的持續(xù)時間來判斷制動管是否發(fā)生故障，從而實現對電梯制動管的故障檢測，能有效防止設備發(fā)熱起火等危害。在本實施例中，該步驟具體可為:若所述制動管c極和e極導通狀態(tài)的持續(xù)時間超過預設閾值，則判斷所述制動管發(fā)生故障；本實施例中，將步驟Sll中得到的制動管c極和e極導通狀態(tài)的持續(xù)時間與預設閾值進行比較，該預設閾值可依據廠家提供的制動電阻允許最大發(fā)熱的耐受時間而設定；當所述制動管c極和e極導通狀態(tài)的持續(xù)時間超過預設閾值時，此時不考慮是制動管短路故障還是其他原因致使制動管處于一直導通狀態(tài)，都判斷為所述制動管發(fā)生故障，從而實現對電梯制動管故障的精確檢測。在一較佳實施例中，還可包括步驟:當判斷所述制動管發(fā)生故障時，斷開電梯變頻器的電源控制開關，從而實現對電梯制動管、制動電阻和設備的精確保護，避免制動電阻過熱、設備起火等事故。本發(fā)明還提供一種電梯制動管故障檢測系統(tǒng)，如圖2所示，是該系統(tǒng)的結構示意圖，包括:檢測模塊21，用于檢測電梯控制柜中與制動管串聯連接的制動電阻的放電時間，其中，所述放電時間為制動管集電極和發(fā)射極導通狀態(tài)的持續(xù)時間；電梯正常運行時，制動管處于導通和截止相互交替的狀態(tài)，并且，正常工作時，制動管c極和e極導通狀態(tài)的時間很短；若制動管發(fā)生短路故障，則制動管c極和e極會一直處于導通狀態(tài)；分析電梯制動管的上述工作特性，因此本實施例首先獲取電梯制動管c極和e極導通狀態(tài)的持續(xù)時間，通過檢測與所述制動管串聯連接的制動電阻的放電時間，所述放電時間即為所述制動 管c極和e極導通狀態(tài)的持續(xù)時間；在電梯控制柜中，制動電阻與電梯制動管串聯；電梯制動管c極和e極導通時，制動電阻放電；電梯制動管c極和e極斷開時，制動電阻無電流通過；故在本實施例中，考慮到制動電阻與電梯制動管串聯的工作原理，制動管C、e極導通回路，制動電阻放電，通過檢測制動電阻兩端的放電時間，從而獲得制動管c極和e極導通狀態(tài)的持續(xù)時間。故障判斷模塊22，用于根據所述制動管c極和e極導通狀態(tài)的持續(xù)時間判斷制動管是否發(fā)生故障。由于實際電梯正常運行時，制動管處于導通和截止交替的工作狀態(tài)，制動管C、e極通態(tài)時間很短；制動管導通時間過長，與制動管串聯連接的制動電阻會持續(xù)放電，制動電阻在消耗電能的同時釋放熱能，導致其溫度迅速上升，經常出現制動電阻發(fā)熱起火、設備燒毀等嚴重危害；因此在本步驟中考慮到電梯制動管的工作狀態(tài)，通過制動管c極和e極導通狀態(tài)的持續(xù)時間來判斷制動管是否發(fā)生故障，從而實現對電梯制動管的故障檢測，能有效防止設備發(fā)熱起火等危害。在一較佳實施例中，所述故障判斷模塊22具體用于若所述制動管c極和e極導通狀態(tài)的持續(xù)時間超過預設閾值，則判斷所述電梯制動管發(fā)生故障；本實施例中，將檢測模塊21中得到的制動管c極和e極導通狀態(tài)的持續(xù)時間與預設閾值進行比較，該預設閾值可依據廠家提供的制動電阻允許最大發(fā)熱的耐受時間而設定；當所述制動管c極和e極導通狀態(tài)的持續(xù)時間超過預設閾值時，此時不考慮是制動管短路故障還是其他原因致使制動管處于一直導通狀態(tài)，都判斷為所述制動管發(fā)生故障，從而實現對電梯制動管的故障檢測。
在一較佳實施例中，還可包括斷開模塊23，用于當判斷所述制動管發(fā)生故障時，斷開電梯變頻器的電源控制開關，從而實現對電梯制動管、制動電阻和設備的精確保護，避免制動電阻過熱、設備起火等事故。本發(fā)明還提供一種電梯制動管故障檢測裝置，如圖3所示是該裝置的結構示意圖，包括檢測電路31和故障判斷電路32 ；所述檢測電路31的兩個輸入端分別連接至制動電阻33的兩端，所述檢測電路31的輸出端連接至故障判斷電路32的輸入端連接，用于檢測所述制動電阻的放電時間，其中，所述放電時間為制動管34集電極和發(fā)射極導通狀態(tài)的持續(xù)時間；所述故障判斷電路32的輸出端連接至電梯控制柜中的開關器件35，用于根據所述制動管集電極和發(fā)射極導通狀態(tài)的持續(xù)時間判斷所述制動管是否發(fā)生故障。 在一較佳實施例中，如圖4所示，示出了檢測電路31和故障判斷電路32的其中一種電路意圖；所述制動管檢測電路31包括電容C3、電阻R13、光電耦合器Ul、三極管Q5、三極管Q4、電容C4 ;所述故障判斷電路32包括電源P24V、電阻R3、電容Cl、穩(wěn)壓二極管Dl ；制動電阻R的一端與母線電容的正端(圖4中的P端)連接，另一端與制動管的c極(即圖4中的PB端)連接；電容C3的一端依次通過電阻R12、電阻Rll和電阻RlO連接至制動電阻R的一端，即圖4中的P端，電容C3的另一端依次通過二極管D4和二極管D5連接至制動電阻R的另一端，即圖4中的PB端(制動管的c極)；電阻R13的兩端分別與電容C3的兩端連接；光電耦合器Ul的一次側兩端分別連接電阻R13的兩端，一次側內部發(fā)光二極管的負極與二極管D4正極連接，其二次側的e極通過電阻R16接地，其二次側的c極依次通過發(fā)光二極管D2和電阻R4接入電源P24V ；三極管Q5的b極連接至光電耦合器Ul的e極與電阻R16之間，其e極接地，其c極通過電阻R5連接至所述電源P24V ；三極管Q4的b極通過電阻R14連接至三極管Q5的c極與電阻R5之間，其e極接地，其c極通過電阻R8連接至穩(wěn)壓二極管Dl負極；電容C4的一端連接至電阻R14與三極管Q4的b極之間，其另一端接地；所述電源P24V還依次通過電阻R3和電容Cl接地；所述穩(wěn)壓二極管Dl負極還連接至電阻R3和電容Cl之間。如圖4所示的電路的具體工作原理如下:制動管C、e極截止時，Ul截止一Q5截止一Q4導通，通過R8對Cl放電，保持Cl的端電壓為零，以保證充電時間的準確性；制動管c、e極導通(制動電阻放電)時，Ul導通一Q5導通一Q4截止，P24V電壓通過R3開始對Cl進行充電；實際電梯正常運行時，制動管處于導通和截止交替工作狀態(tài)，且制動管C、e極導通時間很短，從而C2兩端電壓基本保持為零電平；當制動管C、e極導通時，Ul導通一Q5導通一Q4截止，P24V電壓通過R3開始對Cl進行充電，如果制動管C、e極導通持續(xù)時間足夠長(可能是因為故障原因)，Cl上的充電斜波電壓就會不斷上升，一旦超過 設定電壓閥值時，穩(wěn)壓二極管Dl就會被擊穿，導致觸發(fā)電路被激活；本實施例中，與制動管集電極和發(fā)射極導通狀態(tài)的持續(xù)時間比較的預設閾值可由R3、C1、D1的值組合決定； 如圖4所示，若取R3=1MQ，C1=4.7uF，當Cl端電壓達至Ij 12.7V (假設Dl為12V穩(wěn)壓二極管)時，Q2將被觸發(fā)導通，此時所需充電時間約:τ = R3XCl X In (24/(24-12.7)) = 0.7532511 X I X 106Χ4.7X 1(Γ6 3.54(S)。如圖4和圖5所示，在一較佳實施例中，在所述故障判斷電路的輸出端可通過驅動電路36連接至電梯控制柜中的開關器件，所述驅動電路36用于斷開所述電梯控制柜中的開關器件35 ;圖中虛框線內示出了一種開關器件的電路結構示意圖；所述驅動電路包括三極管Ql、三極管Q2、N溝道MOSFET Q3、電阻R1、電阻R6 ；三極管Ql的e極連接至電源P24V，其c極依次通過電阻R9和電阻R15接地，其b極通過電阻R2連接至三極管Q2的c極；電阻Rl的一端連接在三極管Ql的e極，另一端連接在三極管Ql的b極與電阻R2之間；三極管Q2的e極通過電阻R7接地，其b極連接至穩(wěn)壓管的正極，還通過電容C2接地；電阻R6的一端連接在三極管Ql的c極與電阻R9之間，另一端連接在三極管Q2的b極與電容C2 ；N溝道MOSFET Q3的G極連接至電阻R9和電阻R15之間，其S極接地，其D極通過二極管D3連接至電源P24V ；所述開關器件的兩個輸入端分別連接在所述二極管D3的兩端；當Cl上的充電斜波電壓不斷上升，超過設定電壓閥值時，穩(wěn)壓二極管Dl擊穿一Q2導通一Ql導通一通過R6強制使Q2導通，鎖定Ql保持導通狀態(tài)，P24V通過R9驅動Q3導通一驅動接觸器或其他開關器件。本發(fā)明電梯制動管故障檢測方法、系統(tǒng)和裝置，考慮到電梯正常運行時，制動管處于導通和截止相互交替的狀態(tài)，并且，正常工作時，制動管集電極和發(fā)射極導通狀態(tài)的時間很短，通過檢測電梯制動管集電極和發(fā)射極導通狀態(tài)的持續(xù)時間，根據該持續(xù)時間判斷電梯制動管是否發(fā)生故障；本發(fā)明的檢測精度非常高，檢測過程簡單、容易實現，能有效防止制動管發(fā)生故障導致的制動電阻過熱起火、設備燒毀等嚴重事故。以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
權利要求
1.一種電梯制動管故障檢測方法，其特征在于，包括如下步驟: 檢測電梯控制柜中與制動管串聯連接的制動電阻的放電時間，其中，所述放電時間為制動管集電極和發(fā)射極導通狀態(tài)的持續(xù)時間； 根據所述制動管集電極和發(fā)射極導通狀態(tài)的持續(xù)時間判斷所述制動管是否發(fā)生故障。
2.根據權利要求1所述的電梯制動管故障檢測方法，其特征在于，所述根據所述制動管集電極和發(fā)射極導通狀態(tài)的持續(xù)時間判斷所述制動管是否發(fā)生故障的步驟具體為: 若所述制動管集電極和發(fā)射極導通狀態(tài)的持續(xù)時間超過預設閾值，則判斷所述制動管發(fā)生故障。
3.根據權利要求1所述的電梯制動管故障檢測方法，其特征在于，還包括步驟: 當判斷所述制動管發(fā)生故障時，斷開電梯變頻器的電源控制開關。
4.一種電梯制動管故障檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括: 制動管檢測模塊，用于檢測電梯控制柜中與制動管串聯連接的制動電阻的放電時間，其中，所述放電時間為制動管集電極和發(fā)射極導通狀態(tài)的持續(xù)時間； 故障判斷模塊，用于根據所述制動管集電極和發(fā)射極導通狀態(tài)的持續(xù)時間判斷制動管是否發(fā)生故障。
5.根據權利要求4所述的電梯制動管故障檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述故障判斷模塊具體用于若所述制動管集電極和發(fā)射極導通狀態(tài)的持續(xù)時間超過預設閾值，則判斷所述制動管發(fā)生故障。
6.根據權利要求5所述的電梯制動管故障檢測系統(tǒng)，其特征在于，還包括斷開模塊，用于當判斷所述制動管發(fā)生故障時，斷開電梯變頻器的電源控制開關。
7.一種電梯制動管故障檢測裝置，其特征在于，包括制動管檢測電路和故障判斷電路； 所述制動管檢測電路的兩個輸入端分別連接至制動電阻的兩端，所述制動管檢測電路的輸出端連接至故障判斷電路的輸入端連接，用于檢測所述制動電阻的放電時間，其中，所述放電時間為制動管集電極和發(fā)射極導通狀態(tài)的持續(xù)時間； 所述故障判斷電路的輸出端連接至電梯控制柜中的開關器件，用于根據所述制動管集電極和發(fā)射極導通狀態(tài)的持續(xù)時間判斷所述制動管是否發(fā)生故障。
8.根據權利要求7所述的電梯制動管故障檢測裝置，所述制動管檢測電路包括電容C3、電阻R13、光電耦合器U1、三極管Q5、電阻R5、電阻R14、三極管Q4、電阻R8、電容C4 ;所述故障判斷電路包括電源P24V、電阻R3、電容Cl、穩(wěn)壓二極管Dl ； 電容C3的一端依次通過電阻R12、電阻Rll和電阻RlO連接至制動電阻R的一端，電容C3的另一端依次通過二極管D4和二極管D5連接至制動電阻R的另一端； 電阻R13與電容C3并聯連接； 光電耦合器Ul的一次側兩端分別連接電阻R13的兩端，其二次側的一端通過電阻R16接地，其二次側的另一端依次通過發(fā)光二極管D2和電阻R4接入電源P24V ； 三極管Q5的b極連接至光電耦合器Ul與電阻R16之間，其e極接地，其c極通過電阻R5連接至所述電源P24V ； 三極管Q4的b極通過電阻R14連接至三極管Q5的c極，其e極接地，其c極通過電阻R8連接至穩(wěn)壓二極管Dl負極；電容C4的一端連接至電阻R14與三極管Q4的b極之間，其另一端接地； 所述電源P24V還依次通過電阻R3和電容Cl接地；所述穩(wěn)壓二極管Dl負極還連接至電阻R3和電容Cl之間。
9.根據權利要求8所述的電梯制動管故障檢測裝置，其特征在于，所述故障判斷電路的輸出端通過驅動電路連接至電梯控制柜中的開關器件，所述驅動電路用于斷開所述電梯控制柜中的開關器件； 所述驅動電路包括三極管Ql、三極管Q2、N溝道MOSFET Q3、電阻R1、電阻R2、電阻R6、電阻R7、電容C2 ； 三極管Ql的e極連接至電源P24V，其c極依次通過電阻R9和電阻R15接地，其b極通過電阻R2連接至三極管Q2的c極；電阻Rl的一端連接在三極管Ql的e極，另一端連接在三極管Ql的b極與電阻R2之間； 三極管Q2的e極通過電阻R7接地，其b極連接至穩(wěn)壓管的正極，還通過電容C2接地；電阻R6的一端連接在三極管Ql的c極與電阻R9之間，另一端連接在三極管Q2的b極與電容C2之間； N溝道MOSFET Q3的G極連接至電阻R9和電阻R15之間，其S極接地，其D極通過二極管D3連接至電源P24V ； 所述開關器件的兩個驅動線圈輸入端分別連接在所述二極管D3的兩端。
全文摘要
本發(fā)明公開一種電梯制動管故障檢測方法，包括如下步驟檢測電梯控制柜中制動管集電極和發(fā)射極導通狀態(tài)的持續(xù)時間；根據所述制動管集電極和發(fā)射極導通狀態(tài)的持續(xù)時間判斷所述制動管是否發(fā)生故障。對應地，本發(fā)明還公開一種電梯制動管故障檢測系統(tǒng)和裝置。本發(fā)明能精確地檢測制動管是否發(fā)生故障，檢測過程簡單、容易實現。
文檔編號B66B5/00GK103213884SQ201310151020
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月26日 優(yōu)先權日2013年4月26日
發(fā)明者林文昌, 黃立明, 郭偉文, 仲兆峰, 郭京互, 薄明心 申請人:廣州日濱科技發(fā)展有限公司